CO2 Sensor gegen Corona-Übertragung
Durch unsere Atemluft verschlechtert sich die Luftqualität und mehr Aerosole, durch welche eine Ansteckung mit dem Corona-Virus erfolgen kann, befinden sich in der Luft. Mit einem Sensor kann die Luftqualität in Innenräumen überwacht werden und durch regelmässiges Lüften die Ansteckungswahrscheinlichkeit gesenkt werden.
Durch den CO2-Sensor wird die Luftqualität in einem Raum gemessen, wobei der Messwert in ppm (parts per million) angegeben wird. Aussenluft weist einen Wert von ca. 400ppm auf und der Atem einer Person ca. 40’000ppm. Abhängig von der Raumgrösse wird somit über die Zeit die Luftqualität (CO2-Konzentration) in einem Raum schlechter.
Eine schlechtere Luftqualität beeinträchtigt einerseits die Denkleistung, andererseits beinhaltet die ausgeatmete Luft Aerosole welche das Corona-Virus übertragen können. In der nachfolgenden Tabelle wird aufgeführt bei welchen Luftwerten ein Raum gelüftet werden sollte.
Über den Sensor
Der Sensor wurde von Smoca AG entwickelt, um die Verbreitung von Ansteckungen mit dem Coronavirus in Büroräumen zu vermindern. Er weist einerseits darauf hin wann es sinnvoll ist einen Raum zu lüften und erhöht andererseits das Bewusstsein für die Verbreitung des Virus über Aerosole in der Luft.
Der Sensor ist ca. 5x5 cm gross und die benötigten Teile können alle online bestellt werden. Neben dem CO2-Wert werden zudem Temperatur und Luftfeuchtigkeit angegeben. Eine zu niedriger Luftfeuchtigkeit kann dazu führen, dass die Schleimhäte austrocknen, was die Gefahr einer Virusansteckung wiederum erhöht. Das BAG empfiehlt eine Raumluftfeuchtigkeit zwischen 30 und 50 Prozent.
Fragen an den Entwickler
Die Idee für den CO2-Sensor kam von unserem CTO David Gunzinger, welcher auch die Entwicklung verantwortete.
David, wie bist du auf die Idee für den CO2-Sensor gekommen?
Vor der Gründung der Smoca AG war ich Embedded-Entwickler. Mit der App- und Web- Entwicklung, welche ich sehr gerne mache, fehlt mir manchmal der Kontakt zur Hardware. Durch das Aufkommen von günstigen Sensoren und günstigen Entwicklungsboards wurde es möglich die Embedded-Entwicklung als Hobby zu betreiben. Die Messung von CO2 und anderen Parametern der Luftqualität im Büro, ist eine Synthese aus etwas das mir Spass macht mit etwas Nützlichem.
Wir messen in unserem Büro die Luftqualität schon seit zwei Jahren. Zuerst haben wir nur die Temperatur gemessen und anschliessend auch den CO2-Wert, die Luftfeuchtigkeit und die Feinstaubbelastung. Es ist schon seit längerem bekannt, dass ein CO2-Wert von über 1000 ppm die geistige Leistungsfähigkeit mindert, was sich bei einer Wissensarbeit wie unserer, in Mindereinnahmen bemerkbar macht.Nun ist die Messung im Zusammenhang mit dem Coronavirus noch wichtiger geworden. Obwohl die Wissenschaft teilweise noch uneinig ist, gehen viele Experten davon aus, dass Aerosole bei der Übertragung eine grosse Rolle spielen.
Der Sensor ist zudem portabel, was es ermöglicht den Sensor auch in den Zug, Restaurants oder Einkaufszentren mitzunehmen und die Luftqualität dort zu messen. Der Sensor kann zehn Stunden ohne Strom betrieben werden.
Wie lange hat die Entwicklung gedauert und was waren die grössten Herausforderungen?
Die Entwicklung dauerte rund zwei Tage, da wir den Sensor bereits gekannt haben. Obwohl das Produkt gut und auch zuverlässig funktioniert ist es aktuell aber eher auf Prototyp-Niveau. Um den Sensor als marktfähiges Produkt zu vertreiben müsste noch Aufwand investiert werden.Die grösste Herausforderung ist eigentlich die Hardware. In den letzten Jahren war die Hardware noch nicht soweit, dass man Geräte öffentlich und zu vertretbaren Preisen kaufen kann. Nun haben wir sogar ein Gerät mit einem Touch-Display, wo ein Graph über die letzten sechs Stunden sichtbar ist. Ebenfalls vorteilhaft ist, dass der Sensor batteriebetrieben ist und somit auch mobil eingesetzt werden kann. Die Programmierung de Software war im Verhältnis dazu relativ trivial.
Was soll mit dem Sensor erreicht werden, was ist das Ziel?
Das Ziel ist es, für mich persönlich, zu wissen wo die Luft gut oder schlecht ist und das Risikoverhalten diesbezüglich anzupassen. Zudem wäre es schön wenn das Produkt auch bei anderen Firmen zum Einsatz kommen würde, um das Bewusstsein für die Luftqualität zu fördern. Sowohl im Bezug auf den Coronavirus, aber auch hinsichtlich der CO2-Konzentration, beziehungsweise der geistigen Leistungsfähigkeit, welche dadurch beeinflusst wird. Das wäre auch für Schulen und Universitäten ein wichtiger Messwert.
Wir stellen den Quellcode bewusst Open Source zur Verfügung. Dies sehen wir als Beitrag zur Bekämpfung der Pandemie. Ein wirtschaftlicher Use-Case steht aus unserer Sicht nicht im Fokus.
Eine mögliche Weiterentwicklung wäre eine Steuerung der Lüftung, welche abhängig vom gemessenen CO2-Wert aktiviert wird. Ebenfalls möglich ist es Push-Nachrichten einzurichten, welche beim Überschreiten eines gewissen Grenzwertes ausgelöst werden und darauf hinweisen, dass ein Raum gelüftet werden sollte. Beides haben wir bei uns im Büro bereits so umgesetzt.
Falls jemand interessiert ist den Sensor in der eigenen Firma einzusetzen, was ist zu tun?
Aktuell müsste man den Sensor selber nachbauen. Wie gesagt haben wir eine Bauanleitung auf Github dokumentiert und der Quellcode ist frei verfügbar (siehe Info unten). Falls es Unternehmen gibt, welche sich überlegen das Produkt zu produzieren stehen wir gerne unterstützend zur Seite.
INFO:
Der Quellcode und die Bauanleitung für den Sensor sind auf Github kostenlos verfügbar (Lizenz: Creative Commons BY-SA).
Für weitere Informationen: info@smoca.ch
Bericht des SRF zum Thema Luftqualität und Verbreitung Coronavirus in Schulen unter folgendem Link
Smoca AG: Die Smoca AG setzt mobile App Projekte und Web Plattformen um, aber manchmal gibt es einfachere Lösungen. Wir beraten Sie gerne bei Ihrem Anliegen.